(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動操作可能な装置（５００）であって、
前記装置（５００）の動作を制御するために配列されたプロセッサ（５１０）と、
前記装置（５００）に電力を供給する電源（５２８）と、
視覚表示材料を表示するために配列された視覚表示装置（５１６）と、
知覚応答を生成するための応答発生器（５１６、５１８）と、
使用中に、同様の手動操作可能な装置との通信に影響を与えるように構成された通信ユニット（５１４）と、を備え、
前記装置（５００）は、視覚表示材料の表示により表された変化可能な個々の特徴付けを提示し、かつ、前記プロセッサ（５１０）は、その応答発生器（５１６、５１８）内で知覚応答を生成するか、または同様の装置（６１０〜６１６）の応答発生器内で知覚応答を生成し、前記生成された知覚応答は、前記装置（５００）自体により提示された前記個々の特徴付けと、前記同様の装置（６１０〜６１６）により提示された個々の特徴付けと、のうち少なくとも１つに依存し、
前記手動操作可能な装置は、
前記応答発生器により出力された前記知覚応答が、前記装置の手動操作と、変化可能な個々の特徴付けの間における対話と、に従い、前記対話は、前記装置と、少なくとも一つの隣接して位置する対話装置との間における相対的位置に依存することと、
前記手動操作可能な装置が、前記相対的位置を検出するように構成された近接センサ（５２０）をさらに含むことと、
視覚表示材料の表示により表された前記手動操作可能な装置の前記変化可能な個々の特徴付けが、一つの文字、一群の文字、一つの言葉、複数の言葉、数、数学記号、または音楽記号のうち少なくとも１つの形態をとることと、
前記同様の装置（６１０〜６１６）上における前記個々の特徴付けが、一つの文字、一群の文字、数、数学記号、または音楽記号として視覚的に表されることと、
前記手動操作可能な装置（５００）の前記個々の特徴付けが、前記プロセッサ（５１０）により制御され、かつ、
ｉ）前記同様の装置（６１０〜６１６）の近傍検出と、
ｉｉ）その検出の時間においてその同様の装置（６１０〜６１６）上に提示された前記個々の特徴付けと、
に基づいて時間とともに選択的に変化可能であることと、
を特徴とする、装置（５００）。
【請求項２】
前記知覚応答が関連する視覚的アニメーションを含む、請求項１に記載の装置（５００）。
【請求項３】
前記応答発生器（５１６、５１８）は、
音素と、
言葉、句、または文と、
視覚的に提示された数の数学的特性に関連するスピーチと、
音楽記号に対応する音声音楽応答と、
のうち少なくとも１つを生成するように配列された音声発生器（５１８）を備える、請求項１または２に記載の装置（５００）。
【請求項４】
前記個々の特徴付けおよび／又は発生されるべき知覚応答を決定するようにプログラム可能である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置（５００）。
【請求項５】
前記通信ユニット（５１４）は、それ自体を識別し且つ知覚応答を発生するために他の同様の装置（６１０〜６１６）と通信するように適合される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記通信ユニット（５１４）が無線装置を備える、請求項５に記載の装置（５００）。
【請求項７】
前記通信ユニット（５１４）は、前記近接センサによって検出されたように、隣り合う装置の近接性を通信するように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置（５００）。
【請求項８】
前記通信ユニット（５１４）は、前記隣り合う装置の識別情報を通信するように構成される、請求項７に記載の装置（５００）。
【請求項９】
前記装置（５００）の端部は、各装置における視覚表示材料と一致する所定の方向で互いに嵌め合い或いは同様の装置（６１０〜６１６）の端部と組み合わさるように適合される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置（５００）。
【請求項１０】
前記視覚表示装置（５１６）上に表示される画像を取得するように適合されるカメラを含む、請求項１に記載の装置（５００）。
【請求項１１】
前記音声発生器（５１８）によって再生される音を取得するように適合されるマイクロフォンを含む、請求項３に記載の装置（５００）。
【請求項１２】
前記装置（５００）の個々の特徴付けまたは知覚応答のプログラミングで用いるデータを入力するためのデータ入力手段（５１２）を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置（５００）。
【請求項１３】
タッチに対して感度がよく、かつ知覚出力を誘発するように適合されたユーザセンサ（５２２）を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置（５００）。
【請求項１４】
前記ユーザセンサ（５２２）によって誘発される前記知覚出力が１つ以上の他の装置からの出力を生成する、請求項１３に記載の装置（５００）。
【請求項１５】
ユーザによって誘発される前記知覚出力が特性出力を備える、請求項１３に記載の装置（５００）。
【請求項１６】
前記装置の動きを検出して知覚応答を誘発するように適合された動作センサ（５２４）を含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置（５００）。
【請求項１７】
適切な知覚応答を生成することができるように、隣り合う装置を識別し、前記通信ユニット（５１４）を介して、前記隣り合う装置の識別情報および位置の情報を他の装置に伝えるようにさらに適合された、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置（５００）。
【請求項１８】
少なくとも２つの手動操作可能な装置の組（６１０〜６１６）であって、各装置が請求項１〜１７のいずれか１項に従い、ひいては、一つの文字、一群の文字、一つの言葉、複数の言葉、数、数学記号、または音楽記号のうち少なくとも１つの形態をとる視覚表示材料の表示により表された変化可能な個々の特徴付けを提示するように適合され、各手動操作可能な装置（６１０〜６１６）が複数の異なる配列でそのような他の装置に対して位置付けることができ、
前記装置（５００）が、前記組（６１０〜６１６）の前記少なくとも２つの手動操作可能な装置の前記応答発生器（５１６、５１８）のうち少なくとも少なくとも１つを通じて調整された知覚応答を生成し、前記調整された応答は前記装置の配列に従い、前記知覚応答が、前記少なくとも２つの装置（６１０〜６１６）のうち第１のものにより提示された前記個々の特徴付けと、前記少なくとも２つの装置のうち少なくとも２つの前記個々の特徴付けの組み合わせと、のうち少なくとも１つに依存する、装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項１９】
前記知覚応答は、前記装置のうちの１つ以上の視覚表示装置（５１６）上において生成された視覚表示を備える、請求項１８に記載の装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項２０】
前記応答発生器は、
音素と、
言葉、句、または文と、
視覚的に提示された数の数学的特性に関連するスピーチと、
音楽記号に対応する音声音楽応答と、
のうち少なくとも１つを生成するように配列された音声発生器（５１８）を備える、請求項１８または１９に記載の装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項２１】
前記装置（６１０〜６１６）が前記複数の異なる配列で配置され、且つ各装置の位置および識別情報を識別することができるボード（６００）を含む、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項２２】
前記ボード（６００）は、視覚表示を生成するように構成されたスクリーン（６２２）を組み込む、請求項２１に記載の装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項２３】
前記ボード（６００）は、各装置（６１０〜６１６）の電源（５２８）を前記ボード（６００）上に配置されるときに充電するための手段（６２０）を組み込む、請求項２１または２２に記載の装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項２４】
１つ以上の装置の通信ユニット（５１４）は、テレビ放送からプログラミングデータを受信するように適合される、請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項２５】
前記装置のうちの少なくとも２つは、前記視覚表示材料が一つの線に沿う重要な様式で読むように前記線の中に配列されるように構成され、同様の装置は、装置の前記線の一方側に隣接して位置付けることができ、それにより、前記同様の装置上に前記視覚表示材料の変化を装置の前記線の変化と一致するように引き起こす、請求項１８に記載の装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項２６】
前記装置の配列に従って応答し、かつ前記知覚応答を発生することができるインテリジェントコンピュータネットワークを形成するために前記通信ユニット（５１４）を介して通信するように構成される、請求項１８〜２５のいずれか１項に記載の装置の組（６１０〜６１６）。
【請求項２７】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の１つ以上の装置（５００）を備える、学習装置。
【請求項２８】
請求項１〜２６のいずれか１項に記載の１つ以上の装置（５００）を備える、ゲーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動操作できる装置に関し、特に、ユーザのための知覚応答を生成するために同様の装置とそれらの相対的位置にしたがってやりとりするようになっている装置であって、教育目的または娯楽目的に特に適した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、教育目的または娯楽目的の装置が数多く開発されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、手動操作できる装置であり、特に、ユーザのための知覚応答を生成するために同様の装置とそれらの相対的位置にしたがってやりとりするようになっている装置については、いままで、知られていなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、手動操作できる装置に関し、特に、ユーザのための知覚応答を生成するために同様の装置とそれらの相対的位置にしたがってやりとりするようになっている教育目的または娯楽目的に特に適した装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様によれば、本発明は、個々の特性をユーザに対して与えるようになっており、プロセッサと、電源と、通信ユニットと、応答発生器と、同様の装置の近接性を検出するようになっている近接センサとを備える手動操作可能な装置であって、ユーザが装置を操作でき且つ１つ以上の同様の装置の近接性にしたがって前記応答発生器または同様の装置の応答発生器で知覚応答を発生させることができるようになっている装置からなる。
【０００６】
第２の態様によれば、本発明は、２つ以上の手動操作可能な装置の組であって、各装置がユーザに対して個々の特性を与え且つ複数の異なる配列でそのような他の装置に対して位置付けることができるようになっており、各装置が、プロセッサと、電源と、応答発生器と、通信ユニットとを備え、それにより、装置が、ユーザによって選択された装置の配列にしたがって前記応答発生器により知覚応答を発生する、装置の組からなる。
【０００７】
特性は、視覚表示材料または音声出力材料を備えてもよく、特定の用途或いは装置の目的に応じて異なる。例えば、視覚表示材料は、１つの文字または一群の文字（例えば、音素）を備えてもよく或いは言葉を備えてもよく、また、知覚応答は、言葉或いは文字または言葉によって綴られた句または文に対応するスピーチを備えてもよい。他の用途において、視覚表示材料は数または数学記号を備えてもよく、また、知覚応答は、装置における数の数学的特性に関連するスピーチを備えてもよい。更なる他の用途においては、視覚表示材料が音楽記号を備えてもよく、また、知覚応答が音声音楽応答であってもよい。特性が音声出力材料を含む１つの例において、これは、前述した視覚表示材料の任意の例の音声等価物を備えてもよい。
【０００８】
本発明の前述した実施例の全てにおいて、知覚応答は、１つ以上の装置によって発生されてもよい音声応答を備える。したがって、各装置は、音声応答を与えるために音声発生器を組み込んでいる。しかしながら、本発明の他の実施例において、知覚応答は、これに代えて或いはこれに加えて、１つ以上の装置によって発生されてもよい視覚応答を備えてもよい。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態において、各装置は、視覚表示材料を表示する及び／又は静止視覚表示或いはアニメーション視覚表示であってもよい視覚知覚応答を発生することができる視覚表示ユニットを組み込んでいる。好ましくは、各装置はプログラム可能であり、それにより、異なる用途に適するように、例えば、前述したような文字または言葉または数または音楽記号或いは任意の他の視覚表示材料に対応するように、また、対応する音声応答または視覚応答を発生するように、視覚表示材料および知覚応答をプログラムすることができる。
【００１０】
したがって、本発明に係る装置は、言語、数学または音楽または他の対象に関連する学習支援として使用するように構成できる完全にプログラム可能な多機能装置であることが好ましい。そのような装置は、既知のマルチコンポーネント、Ｃｕｉｓｉｎａｉｒｅロッド（算数を教えるために使用される）などの教育装置、ドミノおよびジグソーパズルの様式で使用されるように容易に構成することができ、各コンポーネント（ロッド、ドミノまたはジグソーピース）は、装置のユーザの経験を深めるように視覚的または音声で応答できる本発明に係る装置の形態で具現化される。
【００１１】
装置に組み込まれた通信ユニットは、それが複数の装置の配列に適する知覚応答を調整するために使用される同様の装置と通信するようになっている。各装置は、その特性に対応する簡単な識別コードであってもよいそれ自体に関する関連情報を通信する。知覚応答は、１つ以上の装置によって明らかにされ、別個の応答発生器を含むことができる。
【００１２】
任意の装置に対する知覚応答の通信は、通信ユニットによって行なわれることが好ましい。
【００１３】
好ましくは、通信ユニットは、携帯電話技術等を使用して実施されてもよい無線装置である。
【００１４】
各装置には、例えば装置の複数の端部のそれぞれに隣接する複数の隣り合う位置のうちの任意の１つにおける同様の装置の近接性を検出するようになっている１つの近接センサまたは複数の近接センサが設けられることが好ましい。また、各装置は、適切な応答を発生できるように、隣り合う装置を識別して隣り合う装置の識別情報および位置の両方の情報を前記通信ユニットを介して他の装置または中央制御ユニットに対して通信するように更に構成されていることが好ましい。
【００１５】
近接センサは、磁気装置または電気装置を備えてもよく、また、隣り合う装置間の物理的な接触を使用できる必要があってもよい。
【００１６】
本発明に係る手動操作可能な装置は、３歳以上の子供が取り扱うのに適した頑丈な外側ケーシングを伴って構成されることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る手動操作可能な装置は、装置を他のそのような装置と位置合わせして配置できるようにする突起や窪みなどの位置合わせ機能をその外面に有していることが好ましい。位置合わせ機能は、位置合わせプロセス中に視覚的なガイドを行なうことが好ましい。位置合わせ機能は、隣接して配置された本発明に係る手動操作可能な装置を組み合わせてもよい。１つの実施形態において、本発明に係る手動操作可能な装置は、そのような他の装置との位置合わせが達成されるときに所定の表示を与えるようになっている。表示は、可聴性のものであってもよく或いは目に見える性質のものであってもよい。
【００１８】
装置の隣り合う接触端部は、両方が前記視覚表示材料を同じ方向性で（すなわち、上下に）表示するように正しく方向付けられるときだけ互いに嵌め合い或いは組み合わさるようになっていてもよい。長方形状の装置は、その４つの側縁のそれぞれに隣接する同様の装置と共に方向付けられるようになっていてもよく、また、このとき、近接センサが隣り合う各装置を検出するようになっている。
【００１９】
本発明の他の実施形態では、装置がボード、トレイまたはベースと共に使用され、ボード上に装置が配置されるとともに、ボードは、装置が知覚応答を発生できるように各装置の位置および識別情報を特定でき且つこれを中央制御ユニットまたは１つ以上の装置へ通信できる。ボード自体は、特定の用途に適した表示を形成することができ及び／又は知覚応答を発生できるスクリーンからなっていてもよい。本発明のこの代替的な実施形態において、個々の装置は、ボードの位置検出能力により、近接センサを組み込む必要がないかもしれない。
【００２０】
前述した代替的な実施形態において、ボードは、個々の装置がボードと接触して配置されるときに装置を充電できるようになっていてもよい。また、この充電機能は、装置位置決め能力を有さないボードに設けられてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る装置は、画像を取得できるようにするカメラを組み込んでいてもよく、この画像は、装置にも組み込まれる視覚表示ユニットにおける前記視覚表示材料として使用され、あるいは、視覚知覚応答で使用できる。
【００２２】
また、本発明に係る装置は、音声を取得して音声知覚応答で使用できるようにするマイクロフォンを組み込んでいてもよい。
【００２３】
また、本発明に係る装置は、装置の特徴付け又は装置により生成される知覚応答のプログラミングで用いる言葉、文字、記号または数字を入力するために手書き認識装置の形態を成すデータ入力手段を組み込んでいてもよい。
【００２４】
例えば、前述した任意の実施形態に組み込まれるような音声知覚応答は、適切な音を生成するために２つ以上の装置が同時に或いは連続的に制御されるようにすることにより指向性の或いはステレオ／音声応答の形態をとってもよいことは言うまでもない。
【００２５】
各装置のプログラミングは、パーソナルコンピュータまたはハンドヘルドコンピュータ装置を介して、あるいは、前記通信ユニットを介して、スマートカードやメモリスティックなどの記憶媒体への接続を含む任意の多くの異なる方法によって達成されてもよい。１つの実施例において、各装置は、放送されるテレビ番組と併せて装置を使用できるように、通信ユニットを使用してテレビ放送から情報を受けてもよい。
【００２６】
また、本発明に係る装置は、タッチ及び／又は動きに対して感度がよいユーザセンサを組み込み、それにより、ユーザによって取り扱われるときに特性出力を誘発できるようになっていることが好ましい。特性出力は、視覚的出力または音声出力或いはこれらの両方を含んでもよい。
【００２７】
本発明の実施形態で使用できる特定の技術としては、ＳｐｅｃｋｓまたはＭｏｔｅｓとして知られるネットワーク化された分散インテリジェント小型コンピュータ、特にオーディオコンポーネントまたはセンサのためのマイクロ電気機械システムＭＥＭ、ＺｉｇＢｅｅ無線通信技術または同様の通信技術を挙げることができる。
【００２８】
本発明に係る手動操作可能な装置は、１つの態様から、コンピュータユニットであり、したがって、何らかの他のエンティティとクライアント−サーバ関係を成すシンクライアントとなるように設計することができる。
【００２９】
１つの実施形態において、本発明に係る手動操作可能な装置は、３２ビットＲＩＳＣ（または更に良好な）ＣＰＵと、メモリと、グラフィックスプロセッサと、音声プロセッサと、通信プロセッサと、内部データ記憶装置と、充電式電源と、タッチ式音声−視覚表示ユニットとを備える。ＣＰＵは、１秒間に２億個以上の命令（２００ＭＩＰＳ以上）を処理できることが好ましい。ＣＰＵは、１６Ｍｂ（またはそれ以上）のランダムアクセスメモリをアドレス指定できることが好ましい。グラフィックスプロセッサおよび視覚ディスプレイは、８ビットカラー（またはそれ以上）で１６０×１６０ピクセル（またはそれ以上）のスクリーン解像度をレンダリングできることが好ましい。他のバージョンは、１６ビットカラー（またはそれ以上）が音声と同期される状態で１秒間に１２．５フレーム（またはそれ以上）でフルモーションビデオを処理することができる。他のバージョンは内蔵カメラによってライブビデオまたは静止画像が取得される。音声プロセッサは、４ビット、４ｋＨｚモノラル音声（またはそれ以上）、多声トーンを再生できることが好ましい。高度なバージョンは音声記録能力を特徴とする。内部記憶装置は、セキュアデジタル（ＳＤ）カード、マルチメディアカード（ＭＭＣ）またはハードディスク装置によって与えられてもよい。通信プロセッサは、ブルートゥースを含む工業規格無線プロトコルのためのサポートを含むことが好ましく、また、将来的には、ＩＥＥＥ８０２．１５．４プロトコルおよび他の近接場通信プロトコルを含む他の新生プロトコルをサポートする。現在では、本発明に係る手動操作可能な装置がリアルタイム動作システム（ＲＴＯＳ）を有することが好ましい。
【００３０】
ビデオ装置は例えば５ｃｍ×５ｃｍスクリーンの使用を伴うが、８ｃｍ×８ｃｍも許容できる場合がある。スクリーンは、例えば、アクティブマトリクス２．５”（４：３）、解像度８８０×２２８ＲＧＢデルタ、ピクセルサイズ５６．５×１６４ＨＭ、完全集積単相アナログディスプレイドライバ、信号入力電圧３Ｖ、ドライバ周波数３ＭＨｚ、ドライバ消費電力１５ＭＷを伴う薄膜トランジスタＴＦＴスクリーンを備えることができる。
【００３１】
電源は、充電式バッテリであることが好ましく、太陽電池発電器を備えてもよい。
【００３２】
また、ユーザセンサは、同様の装置に対するその近接性および装置の前記配列のうちの１つに対応する知覚応答を発生する必要性の評価を必要とする装置の位置決め動作を示すユーザによる装置の操作を検出してもよい。
【００３３】
本発明の更なる特徴によれば、前記手動操作可能な装置のそれぞれは、視覚表示材料を表示するための視覚表示ユニットを組み込んでおり、また、前記装置のうちの２つ以上が１つの列を成して配置されるようになっており、それにより、前記視覚表示材料が前記列に沿う重要な様式で“読む”。同様の装置は、装置の前記列の一方側に隣接して位置付けることができる結果、前記同様の装置上の視覚表示材料の変化を装置の前記列のそれと一致するように引き起こす。例えば、前記同様の装置は、それよりも上の列から文字の組み合わせを取得するために装置の前記列よりも下側に配置することができる。文字の前記組み合わせを表示するこの装置は、その後、装置の更なる列を再使用して文字の新たな組み合わせを形成することができる。
【００３４】
各装置は、それが例えば最初の予めプログラムされた視覚表示材料を表示する始動状態へリセットできるようにするＯＮ／ＯＦＦスイッチを有していてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、手動操作できる装置に関し、特に、ユーザのための知覚応答を生成するために同様の装置とそれらの相対的位置にしたがってやりとりするようになっている教育目的または娯楽目的に特に適した装置を提供することができる。
【００３６】
本発明に係る装置は、既知のマルチコンポーネント、Ｃｕｉｓｉｎａｉｒｅロッド（算数を教えるために使用される）などの教育装置、ドミノおよびジグソーパズルの様式で使用されるように容易に構成することができ、各コンポーネント（ロッド、ドミノまたはジグソーピース）は、装置のユーザの経験を深めるように視覚的または音声で応答できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
ここで、添付図面を参照して、単なる一例として、本発明の特定の実施形態について説明する。
【００３８】
本発明の１つの実施形態は、一組のブロック、例えば１２個のブロックからなり、各ブロックは、長方形状を成しており、横列の様式では両側（左側端部および右側端部と称する）が他のブロックと端部を接した状態で位置され且つ縦列の様式では上端部および下端部が接した状態で位置されるようになっている。各ブロックは、その前面または上面の殆どにわたってディスプレイスクリーンを組み込んでおり、それにより、データベースから得られる表示データにしたがって視覚表示材料を表示できる電子視覚表示ユニットを形成している。この実施形態において、視覚表示材料は、ブロックが最初に作動されるときにスクリーン上に表示されるアルファベットの小文字からなる。各ブロックは、それを作動させることができるとともに作動停止させることができるスイッチを組み込んでいてもよく、また、スイッチの動作は、予めプログラムされた文字が表示される起動状態を開始する。ブロックのプログラミングは、読み取る幼児を教えるのに適した１５個〜２０個の異なる言葉を横列の異なる組み合わせが綴ることができるようになっていてもよい。
【００３９】
各ブロックは、上端および下端が関与している限りその方向を表示する手段を組み込んでおり、それにより、ブロックの形状またはディスプレイスクリーンに表示されるインジケータを呼び出してもよい。
【００４０】
各ブロックは、近接センサ、すなわち、当該ブロックと端部同士が合わせられる他のブロックとの近接性、好ましくは左側端部または右側端部または上端部または下端部における前記隣り合う端部間の接触を含む近接性を検出できるようになっているセンサを更に組み込んでいる。近接センサまたはそれとは独立した他のＩＤセンサ手段は、隣り合うそれぞれのブロックの識別情報を検出するようになっている。
【００４１】
各ブロックは、タッチおよび／又は動作センサを更に組み込んでいる。各ブロックは無線通信ユニットを更に組み込んでおり、この無線通信ユニットにより、各ブロックは、他のブロックと通信して、それ自体の識別情報および視覚表示材料並びに隣接するブロックの識別情報および位置に関連する情報を送信できるとともに、視覚表示ユニットに視覚表示ユニット材料を変えさせる情報を受けることができる。
【００４２】
各ブロックは、無線通信ユニットを介して受けられた内部プログラミング情報にしたがって音声応答を生成するようになっている音声発生器を更に組み込んでいることが好ましい。
【００４３】
前述した通信、視覚表示および音声発生能力を有するブロックに携帯電話技術を使用して容易に実施できることは言うまでもない。また、近接センサ、ＩＤセンサおよびタッチ・動作センサも既知の技術を使用して容易に実施できる。各ブロックがそれ自体の電源を有し且つ必要な機能性を与えるプロセッサを組み込んでいることは言うまでもない。
【００４４】
一組のブロックは、ブロック内で視覚応答および音声応答を生成するために予めプログラムされた命令および各センサからの入力にしたがって動作するプロセッサを用いて後述する機能性を与えるのにそれ自体で十分となるべく構成されている。
【００４５】
ブロックの一例の構成が図１、２および５に示されている。ブロックの内部構成が図２に概念的に示され且つ図５にブロック図の形態で示されている。図３は、この種類のブロックがどのように垂直方向および水平方向で互いに位置合わせされて配置され得るのかを示している。
【００４６】
図５はブロックの主要な構成要素を示している。無論、当業者に明らかなように、これはブロックの重要な構成要素のみを示す高レベル図である。図５に示されるように、ブロック５００は、プロセッサ５１０と、メモリ５１２と、ＲＦトランシーバ５１４と、スクリーン５１６と、スピーカー５１８と、磁気スイッチ５２０と、タッチセンサ５２２と、動作センサ５２４と、ドッキングポート５２６と、バッテリ５２８とを備える。ＲＦトランシーバ５１４により、ブロック５００は、近傍にある他の少なくとも同様のブロックと無線通信することができる。スクリーン５１６およびスピーカー５１８により、視覚・音声情報をブロック５００のユーザに対して与えることができる。磁気スイッチ５２０は、他の少なくとも同様のブロックの近接によって作動される。タッチセンサ５２２は、ブロック５００の外部に設けられ、ユーザがブロック５００の少なくともその領域を触れるのを検出する。動作スイッチ５２４は、ユーザによるブロック５００の動きを検出する。ドッキングポート５２６は、ソフトウェア／データをブロック５００にロードするためにメモリカードを受けるためのものである。また、ブロック５００は、ブロック内の様々な装置が動作できるようにするために電力を供給するバッテリ５２８も含む。プロセッサ５１０は、メモリ５１２の助けを借りて、ＲＦトランシーバ５１４、スイッチ５２０、タッチセンサ５２２、動作センサ５２４およびドッキングポート５２６から受けた情報を処理し、これにより、必要に応じて、ＲＦトランシーバ５１４が他のブロックと通信しおよび／又はスクリーン５１６および／又はスピーカー５１８がブロック５００のユーザに対して情報を与える。
【００４７】
図６は、ブロック、例えば図１、２および５に関して前述した種類のブロック６１０〜６１６と共に使用するためのトレイ６００を示している。ボード６００は、ボード上に配置されたブロックの位置および識別情報を決定するための検出器６１８を備える。また、ボード６００は、ボード上に配置されるブロックのバッテリを充電するための充電器も含む。また、ボードは、スクリーン６２２も含んでおり、ユーザとボード上のブロックとのやりとりに応じてスクリーンを介してユーザに対して情報を与えるように構成されている。
【００４８】
ここで、一組のブロックをどのようにアルファベットブロックとして使用できるのかの一例について説明する。
【００４９】
サムは４歳半である。彼女は、自分が読み書きを学んでいる学校の彼女の入会年にちょうど始めた。彼女の両親は、家庭で彼女の学習を手伝い且つ彼女の年齢に適した何らかの予めロードされた読書ソフトウェアを伴う一組のブロックを彼女に買い与えることを切望している。
【００５０】
サムは、ボックスを開き、ブロックを取り出す。彼女の両親は、そばに立って見下ろしており、ブロックがどのように機能するのかに興味がある。各ブロックは異なる小文字を表示している。
【００５１】
彼女が１つのブロックを拾いに行き、そのユニットはそれが表示している文字を発音する。例えば、‘／ｃ／’。各ブロックを移動すると、彼女は全てのブロックが同じことをするのに気付く。
【００５２】
他の選択肢において、１５秒動かない場合、１つのブロックは、“言葉を綴ってみよう。ｃａｔ（猫）はどうですか”と言うことができる。あるいは、ブロックを押すと、‘ｃは／ｃ／のように発音します。／ｃ／はｃａｔ（猫）の場合です。ブロックを一緒に動かしてｃａｔを発音してみよう？’と言うことができる。
【００５３】
サムは、ブロックのうちの２つを互いに隣り合うように置く。左側のブロックから始めると、ブロックはそれらが表示している文字を読む。例えば、‘／ｄ／，／ｏ／’。その後、これらのブロックは、組み合わされた音を読む。この例の場合、ブロックは‘ｄｏ’と言う。
【００５４】
彼女が３つの‘無作為な’文字を一緒に置く（‘／ｃ／，／ｆ／，／ｇ／’）と、それらは音を作らない。彼女は、言葉が綴られるまで幾つかの異なる組み合わせを用いて遊びまわる。例えば、‘／ｃ／，／ａ／，／ｔ／。あなたはｃａｔを綴りました。良くできました’。この時点で、一匹の猫がスクリーン上に飛び上がって走り回り、ニャーオと鳴く。
【００５５】
他の選択肢において、ブロックは、次に何をすべきか？を子供に促す。例えば、‘今、あなたはブロックを下に置くことにより自分のブロックで作った言葉をコピーすることができます。または、あなたは他の言葉にトライして綴ることができます’。
【００５６】
サムが彼女の綴った言葉の下に他のブロックを置くと、言葉がその１つのブロック上に飛び降りる。彼女がそれを押すと、‘ｃａｔ（猫）’と言う。最初に言葉を綴った３つのブロックは、ここで他の言葉のために自由に使える。前述したように、各ブロックは、タッチや動きに対して個別に応答し、それが表示するものに応じて音および視覚により反応する。各ブロックがトラックおよび動きの両方に個別に応答する場合、各ブロックは、使用例を与えるなどの二次応答を成すことができる。
【００５７】
文字、例えば‘ｃ’が表示される場合、ブロックは、それがアルファベットで音声学的に言われるように文字を発音する。例えば‘Ｃ．Ｃはｃａｔ（猫）の場合には／ｃ／のように発音します’。文字および所与の例に関連するアニメーションがスクリーン上に映し出されてもよい。二次応答は、ユーザが次にできることを提案してもよい。例えば、‘あなたはＣａｔを綴ることができる？’。
【００５８】
言葉、例えば“ｃａｔ”が表示される場合、ブロックはその言葉に関して音声文字を発音する。例えば、‘／ｃ／，／ａ／，／ｔ／はｃａｔを意味します’。その言葉に関連するアニメーションがスクリーン上に映る。二次応答は、これが可能な場合には利用できる文字から他の言葉の綴りを示唆してもよい。
【００５９】
音声学的な音、例えば“ｃｈ”が表示される場合、ブロックは、組み合わされた音声学的な音‘ｌｕｎｃｈ（ランチ）の場合の／ｃｈ／’を発音する。スクリーンは、食べられる何らかの食べ物のアニメーションを表示する。
【００６０】
ブロックが互いに隣り合って置かれると、これらのブロックは、それぞれの上にあるものに応じて反応する。これは、音声学的な音、例えば‘ｃｈ’、言葉、例えば‘ｃａｔ’、または、無作為な文字、例えば‘／ｋ／，／ｒ／，／ｆ／’であってもよい。
【００６１】
ユーザが個々のブロックを互いに傍に置く場合、それらのブロックは、それらが表示する文字の組み合わせにしたがって応答する。音声学的な音“ｃｈ”が形成される場合、ブロックは組み合わされた音‘／ｃｈ／’を発音する。これらは、短い使用例、例えば‘ランチの場合の／ｃｈ／、おいしい、おいしい、おいしい。’を与えることもできる。
【００６２】
言葉“ｃａｔ”が形成される場合、ブロックは、個々の文字を発音した後に言葉を発音する。例えば、‘／ｃ／，／ａ／，／ｔ／、ｃａｔを綴ってください、良くできました、あなたはｃａｔを綴りました’。ディスプレイが短いアニメーションを映す。この例では、２つのブロック間を走る猫の画像である。これは、結び付けられたブロックのうちの１つが押されるときにはいつでも起こる。
【００６３】
音声学的な音の現在の言葉に対して文字を加えることにより新しい言葉が形成される場合（複数形、もしくは完全に新しい言葉）、応答は、例えば‘／ｃ／，／ａ／，／ｒ／，／ｔ／、ｃａｒｔを綴ってください。あなたは乗りにきているのですか？または／ｃ／，／ａ／，／ｔ／，／ｓ／はｃａｔｓを意味します。猫たちがここにきますよ’であってもよい。ディスプレイは、言葉がデータベース内の関連するアニメーションを有する場合、綴られた言葉にしたがってアニメーションを映す。そのため、前述した例では、荷馬車がスクリーン上を通り過ぎ、あるいは、何匹かの猫が遊び回り始める。
【００６４】
文字の無作為な組が互いに隣同士で置かれる場合、例えば‘／ｄ／，／ｆ／，／ｒ／，／ｇ／’となると、音が形成されず、アニメーションが表示されない。アニメーションおよび音は、１つのブロックまたは各ブロックまたは中央制御ユニットに保持された関連する応答データベースに提示されるようにブロックを使用して形成できる一部の言葉においてのみ利用できる。
【００６５】
ユーザが１つのブロックを他のブロックの上端に隣接して置くと、下側のブロックが上側のブロックの特性を受け継ぐ。また、複数のブロックを上下に置くと、ブロック間で反応が引き起こされる。例えば、ユーザが１つのブロックを他のブロックよりも上側に置き、上側のブロックが‘／ｂ／’を示し、下側のブロックが‘／ｂ／’を示す場合には、下側のブロックが‘／ｂ／’となる。
【００６６】
ユーザは、１つのブロックを下に置くことにより１つのブロック上に対して幾つかのブロックにわたって綴られた言葉を置くことができる。また、これは、１つの‘／ｃｈ／’ブロックにおいて‘ｃ’と‘ｈ’とを結び付けるために使用できる。
【００６７】
ユーザが３つの個々のブロック、例えば‘ｃａｔ’を綴る‘／ｃ／’，‘／ａ／’，‘／ｔ／’を使用して１つの言葉または音声学的な音を綴った場合、ユーザは３つの文字ブロックの下側のどこかに４番目のブロックを置くことができ、また、言葉“ｃａｔ”が１つのブロックへと移動する。しかしながら、ユーザが２つの無作為な文字を１つのブロックへコピーしようとしても、それはうまくいかない。例えば、‘／ｇ／’および‘／ｆ／’は１つの‘／ｇｆ／’ブロック上で結び付けることができない。
【００６８】
同様に、ユーザが３番目の言葉を作らない２つの言葉ブロックを有する場合には、これらのブロックを１つのブロックへコピーすることができない。例えば、‘ｃａｔ’および‘ｓａｔ’は、‘ｃａｔｓａｔ’ブロックを作るために結び付けることができない。
【００６９】
ユーザが１つのブロック上の言葉ｃａｔを有し且つそれを３つの別個の文字に分けたいと思っている場合には、言葉ブロックの下側に３つのブロックを配置する必要がある。３つの文字はそれぞれ、右から左への以下の順序でそれら自体のブロックへと入る。
【００７０】
前述した原理にしたがって動作する一組のアルファベットブロックの使用の一例が図４に示されるとともに、ステップ１〜６の番号で以下に示されている。
１．ブロックがボックスから取り出されて床の上に配置される。
２．ユーザが  ‘／ｃ／’および‘／ｈ／’を一緒に置くと、ブロックが‘／ｃｈ／’を発音する。‘／ｇ／’を下に置いて‘／ｃｈ／’をそれに対してコピーする。‘／ｔ／’，‘／ｍ／’を‘／ｇ／’に対してコピーしようとしてもうまくいかない。
３．‘／ａ／’および‘／ｔ／’は、‘ａｔ’を作るために結び付けられ、１つのブロックに対してコピーされる。
４．‘ｍａｔ’を作るために‘ａｔ’の前に‘／ｍ／’が置かれる。個々の‘／ａ／’ブロックおよび‘／ｔ／’ブロックは、‘ａｔ’の上に依然として結び付けられているが、‘／ｍ／’に対して直接影響を与えない。これは、これらのブロックが真上ではなく一方側にあるからである。‘／ｕ／’が‘ｍａｔ’の‘／ｍ／’の下側に置かれ、‘ｍａｔ’が後に除去される１つのブロック（図示せず）に対してコピーされる。
５．‘ｓａｔ’を綴るために‘／ａ／’ブロックおよび‘／ｔ／’ブロックの前に‘／ｓ／’ブロックが置かれる。‘ｍａｔ’の‘／ｍ／’は現在‘／ｓ／’ブロックの下にあるため、言葉‘ｓａｔ’がそれに対してコピーされる。また、‘ｓａｔ’は‘ａｔ’ブロックに対してもコピーされる。２つの‘ｓａｔ’ブロックは互いに相互に作用しない。これは、新たな言葉または音が形成されなかったからである。同様に、いずれかの‘ｓａｔ’ブロックの下側に‘ｒ’ブロックが置かれると、何もコピーされない。
６．ここでのブロックの使用は、機能仕様で説明した原理にしたがって形成できる一連の様々な言葉である。
【００７１】
本発明は、遊び、エンターテインメント、装飾およびデコレーション、環境、工業および学習（例えば、言語、数学および音楽的技能／知識の学習）を含むがこれらに限定されない様々な分野に適用できる。
【００７２】
遊びの用途としては、ブロックおよび任意に冒頭で述べた種類のトレイを使用する様々な遊技ゲームを挙げることができる。これらは、新たなゲームおよび更なる特徴を有する典型的な既存のボードゲームおよびカードゲームの拡張を含み（ピース（ブロック）がそれらの画像を変えて音を発することができるという事実により）、また、ボード（インタラクティブベース）はその画像を変えることもできる。また、農場や動物園などの新たな形態の玩具を形成することができるとともに、これらの玩具がアニメーションストーリーの要素となり得る。
【００７３】
装飾品およびデコレーションに関連して、教育的状況では、学生がそれらの様々な機能（文字、音、数字）をロールプレイできるようにするバッジとして、また、バッジを身につけた他の子供達とやりとりして言葉、節、および方程式を作ることができるようにするバッジとしてＩＡブロックを身につけることができる。これを越えて、ＩＡブロックは、絶対的な、感情的な、審美的な、インタラクティブな、記述的な能力を有する。人々の間での社会的および芸術的な相互関係を誘発するため、または、更に複雑なファシリティを形成するためにブロックを組み合わせて使用することができる。
【００７４】
環境および工業において、装置の設定変更は、音声および視覚データ／システムを単独または組み合わせで可能にし得る（例えば、健康および安全性の測定および制御に関して）。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】インタラクティブブロックの外部物理構成を示している。
【図２】図１のインタラクティブブロックの内部構成を概念的に示している。
【図３】図１に示される種類のブロックがどのように互いに位置合わせされて接続され得るのかを示している。
【図４】図１に示される種類のブロックをどのように学習活動で使用できるのかを示している。
【図５】インタラクティブブロックを概略的に示している。
【図６】図５に示された種類のブロックとやりとりすることができるトレイまたはボードを概略的に示している。
【符号の説明】
【００７６】
５１０  プロセッサ
５１２  メモリ
５１４  ＲＦトランシーバ
５１６  スクリーン
５１８  スピーカー
５２０  磁気スイッチ
５２２  タッチセンサ
５２４  動作センサ
５２６  ドッキングポート
５２８  バッテリ
６１８  検出器
６２０  充電器
６２２  スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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